Kas vadinama biosfera? Biosferos vaidmuo. Biosferos doktrina

Aplinkos erdvė žmonės paprastai vadina gamtą ar buveines. Daugelis iš mūsų gavo pagrindines žinias apie šią koncepciją mokyklos pamokose: gamtos mokslai (3 laipsnis), geografija ir biologija (4), anatomija ir chemija (6). Tačiau mažai supranta, kaip šie mokslai yra sujungti, išskyrus tai, kad visi jie priklauso gamtos mokslų sričiai. Apibendrinant visas žmogaus žinias apie aplinkinį pasaulį, sukurtas vienas talpus vardas - biosfera. Nepaisant metų tyrimų ir kruopštaus tyrimo, planeta Žemė vis dar suteikia protui mokslininkams apmąstyti apie jame vykstančius procesus.

Apibrėžimas

Kas vadinama biosfera? Šio termino interpretacijas literatūroje galima rasti gana daug, ir jie visi skiriasi turiniu, bet yra beveik identiški prasme. Dažniausiai biosfera vadinama planetos pasaulio ekosistemomis, į kurią žmogus įtrauktas kaip viena iš nedaugelio rūšių. Jei žodį "biosfera" iš senovės graikų kalbos verčiame išversdami, tai turi dvi šaknis. "Sfera" reiškia "sritis, sfera, sfera", o šaknis "BIOS" yra išverstas kaip "gyvenimas". Pasirodo, jis yra pakankamai talpus ir tikslus pavadinimas, kuris iš tikrųjų apibrėžia sudėtingą ir daugialypį mokslą. V. I. Вернадский išsamiai atsako į klausimą apie tai, kas vadinama biosfera. Jis apibrėžia šią sąvoką kaip mokslo žinių apie Žemę kompleksą, apimantį geografiją, geochemiją, biologiją, geologiją. Biosfera yra žemės kriauklių rinkinys , kuris jungiamas pagal gyvųjų būtybių egzistavimo principą ir jų buveines. Visos sferos yra skirtingos sudėties, funkcijų ir savybių atžvilgiu, tačiau kiekviena iš jų vaidina svarbų vaidmenį esančioje ir evoliucijoje aplink pasaulį.

Biosferos doktrina

Sukūrė visą žinių sistemą filosofas, mokslininkas, geologas ir biochemistas VI Vernadsky. Iki XX a. Pradžios buvo daug mokslinių tyrimų, susijusių su Žemės ir jo procesų tyrinėjimu, tačiau didysis rusų mokslininkas sugebėjo gilinti ir apibendrinti šią medžiagą. XIX a. Pradžioje prancūzų gamtininkas Lamarckas apibrėžė pradinę būsimojo mokslo sąvoką, bet pavadinimu nepateikė. 1875 m. Austrijos paleontologas ir geologas Eduardas Suesas pasiūlė terminą "biosfera", kuris naudojamas iki šiol. Jis apibrėš šį mokslą kaip žinių apie visą mūsų planetos gyvenimą. Tik po 50 metų Vernadsky įrodys gyvųjų organizmų ir neorganinių medžiagų sąveiką , jų apytaką. Kas šiuo metu vadinama biosfera? Tai vienas iš planetos korpusų, kuriame sąveikauja gamtos elementai iš skirtingos kilmės, tai yra jų visuma, sukurianti unikalią, subalansuotą sistemą.

Atmosfera

Išorinė planetos Žemės zona. Didžioji dalis jo masės yra sutelkta pačiame paviršiuje, o aukštyje ji tęsiasi tris tūkstančius kilometrų. Atmosfera yra lengviausia iš visų kriauklių, ji nepalieka paviršiaus tik dėl planetos gravitacijos, tačiau didėjant aukščiui jo sluoksniai palaipsniui išsikrauna. Ozono sluoksnis apsaugo nuo radioaktyvios saulės spinduliuotės, sumažindamas ultravioletinių spindulių lygį. Atmosferos sudėtis apima dujas: anglies dioksidą, azotą, deguonį, argoną, kuris užtikrina gyvų organizmų egzistavimą.

Hidrosfera

Žemės biosfera apima dalį planetos vandens apvalkalo. Jo sudėtis priklauso nuo bendros cheminės medžiagos būklės. Hidrosfera sujungia visus planetos vandens išteklius, kurie gali būti skysti, dujiniai ir kieto pavidalo. Pasaulio vandenyno paviršiaus sluoksniai padeda perskirstyti šilumą iš saulės per atmosferą. Vanduo atlieka ypatingą vaidmenį cheminių medžiagų cikle, nes tai yra labiausiai judanti frakcija. Biosferos organizmai visiškai išmano vandens elementą, juos galima rasti giliausiose dugninėse Pasaulio vandenyno ir Arkties ledynuose. Hidrosferos cheminė sudėtis apima šiuos pagrindinius elementus: magnio, natrio, chloro, sieros, anglies, kalcio ir tt

Litosfera

Mūsų Saulės sistemoje ne visos planetos turi tvirtą kriauklę, todėl šiuo atveju Žemė yra išimtis. Litosfera yra didžiulė roko (tvirtų) uolienų masė, kurios sudaro dalį žemės ir tarnauja kaip Pasaulio vandenyno lova. Šio Žemės kriauklės storis yra nuo 70 iki 250 kilometrų, jo sudėtis yra daug įvairių cheminių elementų (silicio, aliuminio, geležies, deguonies, magnio, kalio, natrio ir kt.), Kurie yra būtini visų gyvų organizmų egzistavimui. Ši geosfera pasižymi mažiausiu gyvenimo plitimo pločiu. Labiausiai išvystytas yra viršutinis litozės sluoksnis, kuris yra kelis metrus. Didėjant gylyje kietojo karkaso temperatūra ir tankis padidėja, o kartu su šviesos nebuvimu neleidžiama gyvų organizmų buvimo.

Biosfera

Ši geosfera sujungia visus Žemės dugnius (hidrosferą, atmosferą ir litosferą), jose esančią gyvą medžiagą. Visai žmonijai sunku pervertinti biosferos vaidmenį, tai yra aplinka ir atsiradimo šaltinis. Tai yra sudėtinga tarpusavio santykių sistema, kuri sukelia bet kokio organizmo buvimą dėl dalelių ir energijos mainų. Dviračių procese dalyvauja daugiau nei 40 cheminių elementų, kurie nuolat vyksta tarp organinių ir neorganinių junginių. Pagrindinis energijos šaltinis yra Saulė. Žemė yra optimaliu atstumu nuo žvaigždės ir yra įrengta apsaugine kliūtimi atmosferos forma. Todėl kartu su gyvuoju daleliu saulės energija yra svarbus biocheminio biosferos egzistavimo biocheminis veiksnys. Dėl daugelio faktorių įtakos vykstantys procesai turi visišką ciklinį išvaizdą, jie sudaro medžiagų apykaitą tarp atmosferos, litosferos, hidrosferos ir gyvųjų organizmų.

Biosferos ribos

Analizuojant biosferos apvalkalą, galima pastebėti jo netolygumą. Apatinė riba yra litosferos sluoksniuose, ji nesiekia 4 km vertės. Viršutinis žemės dugno sluoksnis - dirvožemis - yra labiausiai prisotintas biosferos sluoksnis gyvojo medžiagos tankio požiūriu. Hidrosfera, į kurią įeina Pasaulio vandenyno, upių, ežerų, pelkių, ledynų paplūdimiai, yra "gyvo lukšto" dalis. Didžiausios organizmų koncentracijos pastebimos vandens telkinių paviršiuje ir pakrantės sluoksniuose, tačiau gyvenimas taip pat egzistuoja giliavandeniuose slėptuvėse, kurių didžiausias gylis yra didesnis nei 11 km, ir dugno nuosėdose. Biosferos viršutinė riba yra 20 km atstumu nuo paviršiaus. Atmosfera riboja "gyvąjį sluoksnį" ozono skydai, virš kurio organizmai bus sunaikinti trumpojo bangos ultravioletiniu spinduliu. Taigi didžiausia gyvosios medžiagos koncentracija yra litosferos ir atmosferos ribose.

Kompozicija

Biosferos teoriją sukūrė VI Vernadskis, kuris taip pat apibrėžė esminį organizmų vaidmenį formuojant ir veikiant Žemės "gyvam lukštui". Anksčiau kitiems mokslininkams atėjo panašios išvados, tačiau rusų mokslininkas sugebėjo įrodyti, kad struktūroje yra neorganinių junginių, kurie taip pat dalyvauja bendrame ciklui. Jo nuomone, biosfera turi tokią sudėtį:

1. Gyvieji organizmai (biologinė masė, visų rūšių rinkinys).
2. Biologinė medžiaga (sukurta gyvų organizmų gyvybinės veiklos procese yra jų perdirbimo produktas).
3. Kosminė medžiaga (neorganiniai junginiai, kurie yra sukurti be gyvųjų organizmų dalyvavimo).
4. Biokozinė medžiaga (kurią kartu sudaro gyvieji organizmai ir inertiška medžiaga).
5. Kosminės kilmės medžiaga.
6. Išsiskyrę atomai.

Istorija įvykio

Prieš milijardus metų buvo suformuotas tvirtas Žemės korpusas - litosfera. Kitas žingsnis formuojant vadinamąją biosferą buvo susijęs su geologiniais procesais, dėl kurių atsirado tektoninės plokštės, sukėlė ugnikalnių išsiveržimus, žemės drebėjimus ir tt Po stabilių geologinių formų susidarymo atsirado gyvųjų organizmų atsiradimas. Jie sugebėjo vystytis aktyviai išleidžiant įvairius biocheminius elementus, atsiradusius formuojant litosferą. Gyvoji medžiaga kelerius milijonus metų sukūrė priimtinas gyvenimo sąlygas. Dėl laipsniškos evoliucijos susidarė atmosferos dujų sudėtis. Dėl nuolatinės organinių ir neorganinių junginių sąveikos, veikiamos Saulės energijos, gyvoji medžiaga sklido visoje planetoje ir žymiai keičia jos išvaizdą.

Evoliucija

Pirmieji gyvieji organizmai Žemėje pasirodė hidrosferoje, jų palaipsninis atsiradimas žemėje tęsėsi gana ilgai. Kitas biosferos apvalkalas, litosfera, sukėlė ozono sluoksnio susidarymą. Dėl fotosintezės proceso didžiulė biologinė masė absorbavo anglies dioksidą iš atmosferos ir išskyrė deguonį. Šiuo atveju gyvoji medžiaga naudoja beveik neišsemiama energijos šaltinį - Saulę. Aerobiniai organizmai, kuriems trūko hidrosferos storio organinių medžiagų, pasiekė žemės paviršių ir dėl energijos ciklo labai pagreitino evoliucijos procesą. Šiuo metu Žemės "gyvasis" lukštas yra stabilios pusiausvyros būklėje, tačiau žmonijai tai vis neigiamai veikia. Sukurta nauja žemės sfera - neobjektyva, tai reiškia dar harmoningesnį žmogaus ir gamtos bendradarbiavimą, tačiau tai yra atskira ir labai įdomi tema. Biosfera ir toliau veikia, nepaisant žymiai sumažėjusios biomasės, "gyvoji apvalkale" siekiama kompensuoti žalą, kurią sukelia žmogaus veikla. Kaip rodo istorija, šis procesas gali užtrukti ilgą laiką.

Biocheminės funkcijos

Pagrindinė biosferos struktūros sudedamoji dalis yra biomasė. Ji atlieka visas "gyvo lukšto" biochemines funkcijas, palaiko jo sudėtį pusiausvyros būsenoje, užtikrina medžiagų ir energijos apyvartą. Dujų funkcija palaiko optimalią atmosferos sudėtį. Tai atliekama augalų, išsiskleidžiančių deguonimi ir absorbuoja anglies dioksidą, fotosintezei. Gyvi organizmai išsiskiria CO2 metu. Dujų mainai vyksta nuolat, neorganiniuose junginiuose dalyvaujant per cheminių reakcijų eigą. Energijos funkcija yra įsisavinti ir transformuoti išorinį šaltinį - saulės spindulį. Koncentracijos funkcija užtikrina maistingųjų medžiagų kaupimąsi . Visi gyvybinės veiklos proceso organizmai kaupia reikiamą biocheminių elementų turinio lygį, kuris po mirties grįžta į biosferą organinių ir neorganinių junginių pavidalu. Oksidacinio redukavimo funkcija yra biocheminė reakcija. Tai vyksta gyvojo organizmo gyvybinės veiklos procese ir yra būtinas ryšys medžiagų ciklą.

Biomasė

Visi gyvieji organizmai yra paskirstyti netolygiai virš žemės sferų. Didžiausia biomasės koncentracija stebima planetos geosferų jungtyse. Tai yra dėl to, kad susidaro optimalios gyvenimo sąlygos (temperatūra, drėgmė, slėgis, biocheminių junginių buvimas). Biomasės sudėtis taip pat nėra vienoda. Žemėje augalai turi pranašumą, o hidrofobe gyvas medžiagas sudaro gyvuliai. Biomasės tankis priklauso nuo geografinės vietovės, buveinės gylyje esančioje litosferoje ir aukščio - atmosferoje. Augalų ir gyvūnų rūšių skaičius yra labai didelis, tačiau biosfera yra visų organizmų buveinė. Biologija, kaip atskiras mokslas, iš esmės paaiškina visus šiame procese vykstančius procesus. Tai visų rūšių biomasės kilmė, reprodukcija, migracija.

Biosferos ypatybės

Žemės "gyvojo lukšto" reikšmę ir mastą užtikrins nuolatinis naujos kartos gamtos mokslų tyrimas. Sistema yra unikali savo vientisumo, dinamiško vystymosi, pusiausvyros. Kaip pagrindinį ir labiausiai stebina funkciją galima išskirti stabilumą ir gebėjimą atsigauti. Būsimų biosferos, kaip gyvos planetos filmo, nelaimių skaičius yra milžiniškas. Jie atvedė į daugumos biomasės išnykimą, žymiai pakeitė planetos išvaizdą, ištaisė procesus, vykstančius ant jo paviršiaus ir branduolio. Tačiau po kiekvieno poveikio biosfera buvo atstatyta modifikuotoje formoje, prisitaikant prie neigiamos įtakos arba ją darant. Štai kodėl žemės biosfera yra gyvas organizmas, galintis savarankiškai reguliuoti visus procesus, vykstančius gamtoje.

Plėtros perspektyvos

Kiekvienas šiuolaikinis pradinės mokyklos vaikas mokosi tokio dalyko kaip gamtos mokslų (3 laipsnio). Šiuose pamokose mažasis žmogus paaiškinamas, koks yra pasaulis ir kokiomis taisyklėmis jis egzistuoja. Galbūt reikia šiek tiek pakeisti programą ir išmokyti vaikus gerbti ir mylėti gamtą, tada žmonija sugebės kurti naują geosferą. Visos šimtmečius sukauptos biosferos žinios turi būti taikomos tolesnei plėtrai, o tai reiškia gamtos ir žmogaus sąjungą. Nors ne per vėlu ištaisyti padarytą žalą aplinkai, žmonės turėtų galvoti apie tai, kad "gyvoji lukštai" gali savarankiškai atsigauti, bet tai gali pašalinti objektą, kuris nuolat pažeidžia jo vientisumą ir harmoniją.